БИОСИНТЕЗ ПОЛИГИДРОКСИБУТИРОВАЛЕРАТА С РАЗНОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССОЙ ПРИ РОСТЕ Methylobacterium extorquens G-10 НА СМЕСИ МЕТАНОЛА И ПЕНТАНОЛА

Аннотация:

Изучено влияние концентрации и времени добавления косубстрата (пентанола) на молекулярную массу (Мм) сополимера полигидроксибутировалерата (ПГБВ), синтезируемого Methylobacterium extorquens G-10 при выращивании на среде с метанолом. Показано, что увеличение концентрации пентанола до 20% в смеси с метанолом стимулировало биосинтез ПГБВ с Мм -1500 кДа и содержанием валерата до 50%, особенно при добавлении пентанола в логарифмической фазе роста культуры. Высокие концентрации пентанола токсичны для продуцента и снижали общий выход ПГБВ. Увеличение Ммдо 1500 кДа снижает температуру плавления биополимера (с 172до 162°С) и степень кристалличности (с 63 до 8%), но повышает его эластичность. Обнаруженная вариабельность свойств ПГБВ значительно расширяет сферы потенциального применения синтезируемых биопластиков. Открытие и изучение полигидроксиалканоатов (ПГА) — полиэфиров микробного происхождения, явилось значительным событием для биотехнологии новых материалов. ПГА — термопластичные, биоразлагаемые и биосовместимые полимеры, потенциальные области применения которых включают биомедицину, пищевую и косметическую промышленность, производство упаковочных материалов и сельское хозяйство. К настоящему времени описано более 300 продуцентов ПГА и около 150 различных полигидроксиалкановых кислот. Однако наибольшую коммерческую ценность представляют полигидроксибутират (ПГБ) и сополимер 3-гидроксибутирата (3-ГБ) с 3-гидроксивалератом (ПГБВ). Введение 3-гидрокс и валерата (3-ГВ) в ПГБ существенно улучшает физико-химические свойства сополимера. ПГБВ обладает пониженной температурой плавления (увеличивается технологическое "окно перерабатываемости" между температурами плавления и началом термического разложения), большей эластичностью и прочностью. Для биосинтеза ПГБВ необходимо добавлять в основную ростовую среду косубстраты. Наиболее эффективными косубстратами являются пентанол или пентановая кислота. В качестве основных ростовых субстратов для биосинтеза полимеров чаще всего используют углеводы. В России дешевым источником углерода является метанол, производство которого составляет около 3 млн т. ежегодно. Аэробные метилобактерии с сериновым путем метаболизма С1 -соединений синтезируют из метанола 40—80% ПГБ от сухой биомассы. При добавлении к метанолу в качестве косубстрата пентанола или пентановой кислоты метилобактерии синтезируют ПГБВ, однако характеристики процесса изучены недостаточно. Цель работы — изучение условий биосинтеза ПГБВ при выращивании Methylobacterium extorquens G-10 на смеси метанола и пентанола, а также характеристика основных физико-химических свойств сополимера.

Авторы:

Издание: Прикладная биохимия и микробиология
Год издания: 2013
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2013.-N 2.-С.171-174. Библ. 19 назв.
Просмотров: 62